Verslag TC211 symposium Brussel 29 mei - GeoTechniek

vakbladgeotechniek.nl

Verslag TC211 symposium Brussel 29 mei - GeoTechniek

Verslag TC211 Symposium Brussel

29 mei – 2 juni

Onderdeel Geokunststoffen

Figuur 1 - Schematische weergave van ‘traditionele’

boogwerkingsmodellen (Van Eekelen en Bezuijen, 2012).

Rigid inclusions

Interessant is een groot onderzoek van de Fransen.

In Frankrijk verscheen in juni 2012 een richtlijn

(ASIRI 2012) over ‘rigid inclusions’. Paalmatrassen

met geokunststof wapening (GR) is een

klein onderdeel van deze ontwerprichtlijn. De

Fransen hebben voor het maken van hun richtlijn

een behoorlijk omvangrijk onderzoek (het ASIRI

onderzoek) uitgevoerd met centrifugeproeven,

numerieke berekeningen en veldproeven. Ze gebruiken

de ‘rigid inclusions’ vooral als fundering

onder betonplaten. Ze zetten dan palen zonder

paaldeksel in het wat slappe zand, daarover een

zandlaag en vervolgens een betonnen plaat. Ze

gaven voorbeelden van toepassingen van deze

Inleiding

TC211 is Technische commissie binnen de ISSMGE (International Society for Soil

Mechanics and Geotechnical Engineering) die zich bezig houdt met grondverbetering.

Op een congres van deze technische commissie wordt veel gesproken over

grouten op verschillende manieren (jetgrouten, permeationgrouten, compactiongrouten,

compensationgrouten etc.) en over ‘groundmixing’ (het mengen van

grond met cement).

relatief aardbevingsbestendige constructie onder

de pijlers van een grote brug in Griekenland en

onder Franse windturbines. Verder gebruiken zij

de ‘rigid inclusions’ ook onder aardebanen, vaak

zonder geokunststof. De bodem naast de paal

moet dan voor de nodige tegendruk zorgen. Deze

constructie is voor de lezers van GeoKunst minder

interessant, maar de bezwijkmechanismen die

men heeft onderzocht zijn dat wel.

Alle rekenregels op het gebied van paalmatrassen

hebben een model om de boogwerking te berekenen.

Hiermee wordt vastgesteld welk gedeelte

van de bovenbelasting naar de palen gaat en welk

gedeelte naar het GR en/of de ondergrond. De

49 GEOKUNST – Oktober 2012

Prof. Dr. Ir. Adam Bezuijen,

Deltares, Universiteit Gent

Ir. Suzanne van Eekelen

Deltares en TU Delft

Fransen gebruiken hier niet de traditionele modellen,

zoals gebruikt in EBGEO en de Nederlandse

norm die van bogen uit gaan, zoals schematisch

getekend in figuur 1, maar ze beschouwen een omgekeerde

Prantl wig zoals die ook gebruikt wordt

om staalfunderingen te berekenen, zie figuur2

(maar dan staat deze dus andersom).

Deze Prantlbenadering heeft interessante aspecten.

De in EBGEO en de Nederlandse norm gebruikte

berekening gaat uit van de gegeven

bovenbelasting. Dan wordt aangenomen dat de

boog die wordt gevormd (zie figuur 1) nog net in

evenwicht is en daaruit wordt de kracht op de GR

en de ondergrond berekend. De Franse rekenmethode

werkt andersom. Daarmee kan dus worden

berekend of, bij een gegeven belasting op de GR

en/of de ondergrond, de grond boven de paalpunten

plastisch gaat deformeren of dat er alleen elastische

vervormingen zijn. In principe is, uitgaande

van bogen, dezelfde berekening te maken, alleen

wordt dat bijna nooit gedaan. In de toekomst zal

worden onderzocht of beide methoden ook kwantitatief

met elkaar overeenstemmen. Volgens de

Franse rekenmethode zou er bij een wat hoger

wrijvingshoek een heel hoog percentage van de

belasting naar de palen gaan. Helemaal overtuigd

zijn we overigens nog niet van deze omgekeerde

Prantl benadering. De meeste proeven lijken een

wat ander bezwijkpatroon op te leveren.

Kritische hoogte in de paalmatras

Een ander aspect dat veel aandacht kreeg was de

zogenaamde ‘kritische hoogte’. Hoe hoog moet

Geokunststoffen hadden ook een plaatsje op dit congres gekregen. Er was een

‘short course’ over ‘rigid inclusions’ waarin Suzanne van Eekelen de nieuwste ontwikkelingen

op het paalmatrassen-gebied heeft verteld. Tijdens het congres hield

zij ook een presentatie (Van Eekelen en Bezuijen, 2012) en waren er ook enkele

presentaties op het gebied van geokunststoffen. Daarnaast waren er nog een

aantal interessante geokunststof-papers die niet werden gepresenteerd.


de aardebaan op de palen zijn, zodat de ver -

vorming aan de bovenkant uniform is, en dus de

positie van de palen aan de bovenkant van de aardebaan

niet is terug te vinden (zie Figuur 3). Dit

aspect is van belang als er na de aanleg nog verdergaande

vervormingen zijn te verwachten. De

groep van prof. George Filz van Virginia Tech, USA,

had hier onderzoek naar gedaan en was tot een

afwijkende formule gekomen dan gebruikelijk

(McGuire et al., 2012). Tot nu toe is er voor de bepaling

van de kritieke hoogte een ‘geometrisch’

principe gevolgd. Er werd gekeken hoe hoog de

boog wordt tussen vier palen. Sommige modellen

(de Nederlandse CUR226) gaan uit van de hart- ophart

afstand van palen, andere modellen (Scandinavische

modellen en Bush-Jenner) gaan uit van de

dagmaat tussen de paaldeksels. De metingen van

Filz laten zien dat ook de H/d een rol speelt,

waarin H de hoogte van de matras is en d de

diameter van de paal. Boven een relatief dikke

paal wordt het zand omhoog gedrukt en is er dus

een verschilzetting tussen het zand boven de paal

en het zand naast de palen. Een dunne paal geeft

een plastische vervorming in het zand boven

de paal met als gevolg dat de kolom zand niet

omhoog wordt gedrukt maar boven de paal even

hoog blijft als daarnaast.

Filz voerde proeven uit zonder en met (een niet

nader gespecificeerd) geokunststof wapening. Hij

concludeert uit zijn proeven dat de kritische

hoogte niet verandert door een geokunststof toe

te passen, de gevonden verschilzettingen worden

wel kleiner door het geokunststof. Hij heeft zijn

modelproeven uitgevoerd zonder bovenbelasting,

en de veldproeven met een zeer geringe bovenbelasting

van een kleine ‘loader’. Op basis van dit

wat summiere onderzoek constateert hij dat de

kritische hoogte ten gevolge van verkeersbelasting

10 tot 20% toeneemt.

Geotextiel omhulde kolommen

Alexiew et al. (2012) gaven een samenvatting van

15 jaar geotextiel omhulde kolommen. Zij laten

enkele interessante projecten zien en vatten de

ontwerpmethode die in de Duitse EBGEO is op -

genomen samen. Ze presenteren de nieuwste

ontwikkelingen, waaronder het waterdicht maken

van de paal, zodat er geen kortsluiting ontstaat

tussen diepe watervoerende laag en het oppervlak.

Bovendien kan het lange-termijn gedrag van

het systeem nu beter worden voorspeld.

Vezelversterkte grond

Twee artikelen van Ekinci en Ferreira uit England

(2012) en Flora en Lireruit Italy (2012) schreven onafhankelijk

van elkaar over vezel-versterkte grond.

Ekinci en Ferreira sneden klei in kleine blokjes,

mengden de blokjes met PP vezels, en verdichten

Figuur 2 - De omgekeerde Prantl wig.

Figuur 3 - De relatie tussen een vervormde paalmatras (gestippelde lijnen) en de kritische

hoogte in een paalmatras, zoals George Filz van Virginia Tech die beschouwt.

het mengsel tot een samenhangend geheel (figuur

4). Op het versterkte resultaat en op ongewapende

klei voerden ze één dimensionale samendrukkingsproeven

uit. De auteurs laten zien dat de

gewapende monsters een constante deviatorische

spanning hebben bij toenemende rek, terwijl

de deviatorische spanning in de ongewapende

monsters na de piek afneemt.

Flora en Lirer (2012) vergelijken een analytisch

model dat de schuifsterkte van het versterkte materiaal

kan voorspellen met experimenten. Het

model houdt rekening met schaaleffecten: hoe

groot zijn de korrels ten opzichte van de vezels.

Bovendien breidden de auteurs het model uit met

anisotroop gedrag. De versterkte grond is namelijk

heel anisotroop; door het verdichten gaan de

vezels vrijwel horizontaal liggen, iets dat een

gunstige invloed heeft op de schuifweerstand van

de grond. Ze laten zien dat het versterken van

grond met dergelijke vezels effectiever is in fijnkorrelige

grondsoorten dan in grofkorrelige

grondsoorten.

50 GEOKUNST – Oktober 2012

Figuur 4 - Geokunststofvezel-versterkte

grond (Ekinci en Ferreira, 2012).

Verticale wanden en steile taluds

Twee artikelen gaan in op Plaxis-simulaties van

metingen op geogrid-gewapende verticale wanden.

Deze artikelen sluiten dus goed aan op het

artikel van Constant Brok in de vorige GeoKunst en

het artikel dat volgende keer in de GeoKunst zal

verschijnen. De Chilenen Ruiz-Tagle en Villalobos

(2012) voerden schaalproeven uit, achter een

plexiglas wand en visualiseerde de deformaties

en rotaties in de grond bij het aanbrengen van een

horizontale grondbelasting. Hun numerieke en


gemeten horizontale verplaatsen kwamen redelijk

overeen, maar hun numeriek gevonden plastische

zone was een stuk breder en had een flauwere

hoek dan de gemeten plastische zone. Deze plastische

zone werd in de proeven overigens gehalveerd

door het toepassen van geokunststof.

De Portugezen Carlos et al. (2012) laten zien hoe

ze een BS8006-ontwerp voor een steil talud

maakten. Hun wand bestaat uit slecht consoliderend,

fijn-korrelig materiaal. Vervolgens laten ze

met Plaxis zien hoe de water-overspanning zich

gedurende de constructie van het steile talud

opbouwt, en hoe die weer wegconsolideert. Ze

concluderen dat deze Plaxis berekeningen een

handige tool kunnen zijn bij de controle van

de stabiliteit van de constructie gedurende de

constructie- en consolidatiefase. Ze geven aan

het einde zelf ook aan dat hun werk nog moet

worden gevalideerd met praktijkmetingen.

Literatuur

– Alexiew, D., Raithel, M., Küster, V., Detert, O.,

2012, 15 years of experience with geotextile

encased granular columns as foundation system,

ISSMGE-TC211 Int. Symp. On Ground Improvement

IS-GI Brussels 31 May & 1 June 2012;

part IV; 3-20.

– Ekinci, A., Ferreira, P.M.V., 2012, The undrained

mechanical behaviour of a fibre-reinforced heavily

over-consolidated clay, ISSMGE-TC211 Int.

Symp. On Ground Improvement IS-GI Brussels

31 May & 1 June 2012; part IV; 53-62.

– Flora, A., Lirer, S.,2012, A simple expression of

the shear strength of anisotropic fibre-reinforced

soils, ISSMGE-TC211 Int. Symp. On Ground

Improvement IS-GI Brussels 31 May & 1 June;

part IV; 63-74.

– Ruiz-Tagle, L. en Villalobos, F., 2012, Laboratory

study of displacements in a geogrid reinforced soil

model under lateral earth pressures, ISSMGE-

TC211 Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI

Brussels 31 May & 1 June 2012; part IV; 133-140.

– Carlos, D.M., Pinho-Lopes, M., Lopes, M.L.,

2012, Numerical Analysis of walls constituted by

fine soil reinforced with geosynthetics, ISSMGE-

TC211 Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI

Brussels 31 May & 1 June 2012; part IV; 41-51.

– ASIRI, Franse ontwerprichtlijn, Recommendations

for the design, construction and control

VERSLAG TC211 SYMPOSIUM BRUSSEL

of rigid inclusion ground improvements, Presses

des Ponts, in het Frans, met in de bijlage een

CD met een Engelstalige versie, juni 2012.

– McGuire, M. Sloan, J., Collin, J. en Filz, G.M.,

2012, Critical Height of Column-Supported

Embankments from Bench-Scale and Field Tests,

ISSMGE-TC211 Int. Symp. On Ground Improvement

IS-GI Brussels 31 May & 1 June 2012;

part III, 481-490.

– Van Eekelen, S.J.M. en Bezuijen, A., 2012, Basal

reinforced piled embankments in the Netherlands,

Field studies and laboratory tests, ISSMGE-TC211

Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI Brussels

31 May & 1 June 2012; part III, 539-550.

More magazines by this user
Similar magazines